Развитие мышечной системы мышечная масса сила мышц
Развитие мускулатуры начинается на 3-й неделе. Начало почти всем поперечно-полосатым мышцам дают миотомы. У 4-х недельного эмбриона миотомы состоят из одноядерных округлых клеток, позднее – из веретенообразных клеток, миобластов. Они интенсивно размножаются и мигрируют в прилегающие области, в том числе в зачатки конечностей. В возрасте 5-ти недель в миобластах начинается синтез мышечных белков – миозина, актина и др., из которых образуются сократительные нити – миофиламенты.
На 5-10-й неделе образуются многоядерные миотрубки. В них усиливается формирование миофиламентов, а затем и миофибрилл. В дальнейшем (20 недель) миотрубки превращаются в мышечные волокна. Миофибриллы заполняют их внутреннее пространство, а ядра оттесняются под сарколемму. Сокращение регистрируется после формирования миофибрилл (5 неделя) и отчетливо проявляются на 10-15 неделях. Сокращение мышц в данный период способствует правильному формированию скелета. Двигательная активность плода проявляется либо в кратковременных толчках, либо в мощных разгибательных движениях, вовлекающих в работу все группы мышц.
Развитие мышечных волокон происходит не одновременно. У плода мышечные волокна в первую очередь образуются в языке, губах, диафрагме, межреберных и мышцах спины. В конечностях волокна развиваются позднее сначала в мышцах рук, затем ног. Таким образом, сначала формируются мышцы, которые более необходимы для выполнения важных функций.
Наиболее интенсивный рост мышц происходит в 1-2 года. Увеличение длины осуществляется благодаря точкам роста на концах волокон, примыкающих к сухожилиям. Рост мышц в толщину происходит за счет увеличения количества миофибрилл в мышечной клетке: если у новорожденного в мышечной клетке их содержится от 50 до 150, то у 7-ми летнего ребенка от 1000 до 3000. Количество клеток возрастает первые 4 месяца после рождения, а затем не изменяется. В 12-15 лет происходит очередное преобразование структуры мышц. Мышечные клетки очень плотно прилегают друг к другу, теряют округлую форму и на поперечном срезе выглядят уплощенными.
В процессе развития ребенка отдельные мышечные группы растут неравномерно. У грудных детей, прежде всего, развиваются мышцы живота, позднее – жевательные. К концу первого года жизни в связи с ползанием и началом ходьбы заметно растут мышцы спины и конечностей. За весь период роста ребенка масса мускулатуры увеличивается в 35 раз. В период полового созревания (12-16 лет) наряду с удлинением трубчатых костей удлиняются и сухожилия мышц. Мышцы в это время становятся длинными и тонкими, и подростки выглядят длинноногими и длиннорукими. В 15-18 лет продолжается дальнейший рост поперечника мышц. Развитие мышц продолжается до 25-30 лет. Мышцы ребенка бледнее, нежнее и более эластичны, чем мышцы взрослого человека.
Мышечный тонус. В период новорожденности и в первые месяцы жизни детей тонус скелетных мышц повышен. Это связано с повышенной возбудимостью красного ядра среднего мозга. По мере усиления влияний, поступающих из структур головного мозга по пирамидной системе и регулирующих функциональную активность спинного мозга, тонус мышц снижается. Снижение тонуса отмечается во втором полугодии жизни ребенка, что является необходимой предпосылкой для развития ходьбы. Тонус мышц играет важную роль в осуществлении координации движений.
Сила мышц. Увеличение мышечной массы и структурные преобразования мышечных волокон с возрастом приводят к увеличению мышечной силы. В дошкольном возрасте сила мышц незначительна. После 4-5 лет увеличивается сила отдельных мышечных групп. Школьники 7-11 лет обладают еще сравнительно низкими показателями мышечной силы. Силовые и особенно статические упражнения вызывают у них быстрое утомление. Дети этого возраста более приспособлены к кратковременным скоростно-силовым динамическим упражнениям.
Наиболее интенсивно мышечная сила увеличивается в подростковом возрасте. У мальчиков прирост силы начинается в 13-14 лет, у девочек раньше – с 10-12 лет, что, возможно, связано с более ранним наступлением у девочек полового созревания. В 13-14 лет четко проявляются половые различия в мышечной силе, показатели относительной силы мышц девочек значительно уступают соответствующим показателям мальчиков. Поэтому в занятиях с девочками-подростками и девушками следует особенно строго дозировать интенсивность и тяжесть упражнений. С 18 лет рост силы замедляется и к 25-26 годам заканчивается. Установлено, что скорость восстановления мышечной силы у подростков и взрослых почти одинакова: у 14-летних – 97,5%, у 16-летних и у взрослых – 98,9% от исходных величин.
Развитие силы разных мышечных групп происходит неравномерно. Сила мышц, осуществляющих разгибание туловища, достигает максимума в 16 лет. Максимум силы разгибателей и сгибателей верхних и нижних конечностей отмечается в 20-30 лет.
Быстрота, точность движений и выносливость. Быстрота движения характеризуется как скоростью однократного движения, так и частотой повторяющихся движений. Скорость однократных движений увеличивается в младшем школьном возрасте, приближаясь в 13-14 лет к уровню взрослого. К 16-17 годам темп увеличения этого показателя несколько снижается. К 20-30 годам скорость однократного движения достигает наибольшей величины. Это связано с увеличением скорости проведения сигнала в нервной системе и скорости протекания процесса передачи возбуждения в нервно-мышечном синапсе.
С возрастом увеличивается максимальная частота повторяющихся движений. Наиболее интенсивный рост этого показателя происходит в младшем школьном возрасте. В период от 7 до 9 лет средний ежегодный прирост составляет 0,3-0,6 движений в секунду. В 10-11 лет темп прироста снижается до 0,1-0,2 движения в секунду и вновь увеличивается (до 0,3-0,4 движения в секунду) в 12-13 лет. Частота движений в единицу времени у мальчиков достигает высоких показателей в 15 лет, после чего ежегодный прирост снижается. У девочек максимальных значений этот показатель достигает в 14 лет и далее не изменяется. Увеличение с возрастом максимальной частоты движений объясняется нарастающей подвижностью нервных процессов, обеспечивающей более быстрый переход мышц-антагонистов из состояния возбуждения в состояние торможения и обратно.
Точность воспроизведения движений также существенно изменяется с возрастом. Дошкольники 4-5 лет не могут совершать тонкие точные движения, воспроизводящие заданную программу. В младшем школьном возрасте возможность точного воспроизведения движений по заданной программе существенно возрастает. С 9-10 лет организация точных движений происходит по типу взрослого. В совершенствовании этого двигательного качества существенную роль играет формирование центральных механизмов организации произвольных движений, связанных с деятельностью высших отделов ЦНС.
В течение длительного периода онтогенеза формируется и выносливость(способность человека к продолжительному выполнению того или иного вида умственной или физической деятельности без снижения их эффективности). Выносливость к динамической работе еще очень невелика в 7-11 лет. С 11-12 лет мальчики и девочки становятся более выносливыми. Хорошим средством развития выносливости являются ходьба, медленный бег, передвижение на лыжах. К 14 годам мышечная выносливость составляет 50-70%, а к 16 годам – около 80% выносливости взрослого человека.
Выносливость к статическим усилиям особенно интенсивно увеличивается в период от 8 до17 лет. Ее наиболее значительные изменения отмечаются в младшем школьном возрасте. У 11-14-летних школьников самыми выносливыми являются икроножные мышцы. В целом выносливость к 17-19 годам составляет 85% уровня взрослого, а максимальных значений она достигает к 25-30 годам.
Темпы развития многих двигательных качеств особенно высоки в младшем школьном возрасте, что, учитывая интерес детей к занятиям физкультурой и спортом, дает основание целенаправленно развивать двигательную активность в этом возрасте.
Источник
Мышечная система в процессе онтогенеза претерпевает значительные структурные и функциональные изменения.
Формирование мышечных клеток и образование мышц происходит гете- рохроино. Сначала образуются скелетные мышцы, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма ребенка на данном возрастном этапе. Процесс формирования мышц заканчивается к 7—8-й неделе пренатального развития. Первоначально закладываются мышцы головы и верхних конечностей, позже (примерно на неделю) — нижних. Соответственно, функционирование рук начинается раньше, чем ног. Этот принцип сохраняется и в постнатальном онтогенезе. Раздражение кожных рецепторов вызывает двигательные реакции плода, что свидетельствует об установлении функциональной связи между тактильной рецепцией и мышечной системой. Во время пренатального развития происходит функциональное созревание мышечных клеток, связанное с увеличением миофибрилл и их толщины.
После рождения созревание мышечной ткани продолжается. Интенсивный рост волокон наблюдается до 7 лет и в пубертатном периоде. Начиная с 14—15 лет, микроструктура мышечной ткани практически не отличается от таковой у взрослого человека. Утолщение мышечных волокон продолжается до 30—35 лет. Крупные мышцы формируются раньше мелких. Это находит отражение в функционировании мышечной системы — грубой моторике, в реализации которой задействованы крупные группы мышц. Формируется она раньше мелкой моторики, осуществляемой пальцами рук. Особенно интенсивно развиваются мышцы рук в 6—7 лет.
Общая масса мышц быстро нарастает в период полового созревания: у мальчиков — в 13—14 лет, а у девочек — в 11 — 12.
В процессе постнатального онтогенеза меняются функциональные свойства мышц: увеличиваются возбудимость и лабильность мышечной ткани; изменяется мышечный тонус. У новорожденного мышечный тонус повышен, а мышцы, вызывающие сгибание конечностей, преобладают над мышцами-разгибателями, поэтому их движения достаточно скованны. С возрастом тонус мышц-разгибателей увеличивается, формируется их баланс с мышцами-сгибателями. В 15—17 лет заканчивается формирование опорно-двигательного аппарата.
У новорожденных масса мышц составляет 23,3% (у взрослых — 44,2%) от массы всего тела. В целом масса мышц за весь период развития увеличивается примерно на 21%. Масса мышц-разгибателей увеличивается интенсивнее, чем сгибателей. Разгибатели, обеспечивающие вертикальное положение тела, интенсивно созревают после рождения ребенка. С возрастом происходит увеличение длины сухожилия, и к 12—14 годам отношение длины сухожилия и брюшка мышцы становится таким же, как и у взрослых.
В процессе развития опорно-двигательного аппарата изменяются двигательные качества мышц: быстрота (скорость), сила, ловкость и выносливость. Их развитие происходит неравномерно. Первоначально развиваются быстрота и ловкость движений.
Быстрота движений характеризуется числом движений, которое ребенок в состоянии произвести за единицу времени. Она определяется скоростью одиночного движения, временем двигательной реакции и частотой движений. Скорость одиночного движения возрастает у детей с 4—5 лет и к 13—14 годам достигает уровня взрослого, как и время двигательной реакции. Максимальная произвольная частота движений увеличивается с 7 до 13 лет, причем у мальчиков в 7—10 лет она выше, чем у девочек, а с 13—14 лет частота движений девочек превышает этот показатель у мальчиков. Максимальная частота движений в заданном ритме увеличивается в 7—9 лет.
Наибольший прирост мышечной силы наблюдается в среднем и старшем школьном возрасте, интенсивно сила увеличивается с 10—12 до 13—15 лет. У девочек прирост силы происходит с 10—12 лет, а у мальчиков — с 13—14: по силовому показателю они во всех возрастных группах превосходят девочек, что особенно ярко проявляется в 13—14 лет.
Ловкость связана со способностью детей и подростков осуществлять точные, координированные и быстрые движения. Наиболее важны для развития ловкости дошкольный и младший школьный периоды. Постепенно развивается пространственная точность движений, затем — временная, в последнюю очередь — способность быстро решать двигательные задачи в различных ситуациях. В 13—14 лет развитие ловкости завершается, однако это качество движений совершенствуется до 17 лет.
Выносливость — способность к длительному сохранению работоспособности, т.е. способность противостоять утомлению при двигательной деятельности. Развивается позже других физических качеств. Существуют возрастные, половые и индивидуальные отличия в выносливости. Выносливость детей дошкольного возраста находится на низком уровне, особенно при выполнении статической работы. Интенсивный прирост выносливости к динамической работе наблюдается в 11 — 12 лет, максимального уровня она достигает к 25—30 годам.
Важно отметить
При ходьбе затраты энергии на 150—170% превышают основной обмен. При беге, подъеме по лестнице — в 3—4 раза. Чем тяжелее мышечная работа, тем больше энергии тратит человек. У школьников подготовка к уроку, урок в школе требуют энергии на 20—50% выше энергии основного обмена.
У людей разных профессий затраты энергии различны. Умственный труд требует меньше энергетических затрат, чем физический. У мальчиков общий суточный расход энергии больше, чем у девочек.
Источник
Данная статья представляет собой перевод с научного языка на человеческий несколько основных знаний, которые помогут вам максимально эффективно растить мышцы.
Полагаем, что практически каждый, кто читает тексты и фитнесе понимает, что упражнения могут увеличивать и силу, и размеры мышц. Однако есть четкое различие между тренировкой силы, и тренировкой направленной именно на рост объема мышц.
Как растут мышцы
Сама по себе тренировка с отягощениями не вызывает роста мышц. Но нагрузка полученная на тренировке, вызывает утомление и стимулирует физиологические механизмы, которые в основном во время отдыха и заставляют мышцы увеличиваться. Рост происходит в результате увеличения толщины мышечных волокон и объёма жидкости в мышечных клетках.
Способность к приросту мышечной массы зависит от пола, возраста, опыта тренировок с отягощением, генетики, количества и качества сна, питания и потребления жидкости, и даже уровень стресса может влиять на способность увеличивать массу. Например, перегрузки на работе или недостаточный сон могут существенно уменьшить рост мышц, несмотря на правильные тренировки и питание.
Механический и метаболический стресс
Не вызывает никаких сомнений, что если регулярно и правильно тягать железо, то это ведет к увеличению объемов и силы мышц, тем не менее, учёные до сих пор не определись, что именно вызывает рост мышц.
Тренировки вызывают два специфических вида стресса: механический (микроразрывы в мышцах) и метаболический (запуск химических процессов восстановления из-за потраченной мышцами энергии), и они оба могут обеспечить необходимый стимул для роста мышц.
Проблема для исследований в том, что и механический, и метаболический стресс действуют в паре, и выделить влияние каждого из них по отдельности на рост мышц непросто.
“Медленные” и “быстрые” мышечные волокна
Чтобы разработать программу упражнений для максимального роста мышц, нужно понимать физиологию.
Есть два основных типа мышечных волокон: медленносокращающиеся и быстросокращающиеся. Быстросокращающиеся – превосходят в диаметре «медленные» волокна и соответственно занимают более видное место в ваших мышцах.
«Медленные» волокна относят также к аэробным, вследствие их высоких окислительных способностей, которые дают им возможность сокращаться продолжительное время. Они лучше всего подходят для продолжительной активности, требующей минимальных усилий (например, бег на длинные дистанции).
Быстросокращающиеся мышечные волокна имеют высокий порог возбуждения, а также высокую скорость проведения сигналов и лучше подходят для быстрых усилий (поэтому бегуны на короткие дистанции выглядят атлетами по сравнению со стайерами). Другими словами, именно такие волокна нужны, чтобы успешно рвануть тяжелую штангу.
Метод повторных усилий. Хочешь расти – делай подходы до отказа
Недостаточно просто поднимать веса с высоким количеством повторений, если это не приводит к мышечному отказу. Организм очень эффективно сохраняет и использует энергию, поэтому если повторять упражнения с неизменной нагрузкой, то это может ограничить величину механического (грубо говоря, плохо порвутся) и метаболического стресса (мало выделится гормонов для роста) для мышц и минимизировать результаты тренировки.
Проще говоря, для максимального роста мышц целесообразно делать упражнения до мышечного отказа (больше не могу!)
3 вида тренировок
Ученые Зациорский и Кремер в 2006-м году выделили три принципиальных вида тренировок: метод максимальных усилий, метод динамических усилий и метод повторных усилий. Первые два метода хороши для своих целей, но не являются максимально эффективными для роста мышечной массы.
1. Метод максимальных усилий
Для этого метода используются значительные отягощения для повышения активности “быстрых” мышечных волокон (о которых мы подробнее писали выше). Грубо говоря, метод максимальных усилий связан с подъемом максимально возможного веса (соответственно, и небольшого количества повторов в подходе).
Основной стимул от метода максимальных усилий – механический (направлен на создание микроразрывов в мышцах), миофибриллярная гипертрофия с существенным увеличением силы и умеренным приростом массы мышц.
Метод максимальных усилий эффективен для развития силы, но не самое эффективное средство увеличения массы мышц.
2. Метод динамических усилий
При тренировке методом динамических усилий используется не максимальный вес, при этом основной упор делается на перемещение веса с максимально возможной скоростью для стимуляции двигательных единиц.
Этот метод наиболее эффективен для увеличения скорости развития усилия и мощности сокращения, необходимых во многих видах спорта или динамической активности. Тем не менее, он не даёт достаточного количества механического или метаболического стресса для мышц, которые нужны для стимуляции роста.
3. Метод повторных усилий
Метод повторных усилий предусматривает не максимальные нагрузки, но необходимость делать упражнения до наступления мышечного отказа (когда уже невозможно выполнить ни одно следующее повторение в подходе).
Несколько последних повторений, которые приходится делать через жжение, могут вовлекать в сокращение все волокна в целевой мышце и вызывать существенную перегрузку. При использовании метода повторных усилий в начале подхода активируются медленные двигательные единицы, по мере их утомления будут подключаться и «быстрые» мышцы.
Метод повторных усилий с выполнением упражнения до отказа максимально эффективен для роста мышечной массы – говорит наука. При этом важно работать именно до отказа. Если нагрузка недостаточна или подход не выполняется до отказа, стимуляции «быстрых» двигательных единиц (как вы прочли выше, именно они в основном дают объема мышцам) не происходит или не создаются необходимые метаболические условия, способствующие росту мышц.
Сон и восстановление не менее важны, чем сами тренировки и питание
Отдых – самый недооцененный элемент тренировок. Независимо от того, насколько долго вы терпели боль последних повторений и как старательно добирали белок и калории в своем рационе, – это не так важно, как время, которое необходимо для содействия нутриентов и гормонов для синтеза мышечных белков после занятия.
Упражнения и еда – это важная часть уравнения мышечного роста, но далеко не все. Очень важно адекватное восстановление – необходимо дать мышцам достаточно времени для пополнения запасов гликогена и протекания процессов реконструкции и создания новой мышечной ткани.
Восстановление, необходимое для роста мышц, составляет 48–72 часа между тренировками отдельной мышечной группы. Этот научный довод, кстати, говорит в пользу сплит-тренировок – когда каждая мышечная группа получает основную нагрузку, например, раз в неделю.
Вызов механического и метаболического стресса во время ваших тренировок в зале будет иметь смысл только пока необходимые для роста мышц гормоны и вещества выделяются в период быстрого сна. А это значит, что для прироста мышц после тренировки важен полноценный ночной сон. Недостаточный сон и восстановление испортит ваши усилия в зале и за обеденным столом. Боле того, при недосыпе может повыситься уровень адреналина и кортизола, что может еще и уменьшить способность к образованию новой мышечной ткани.
Недостаток сна, плохой аппетит, продолжительные заболевания и прекращение роста в результате упражнений – всё это симптомы перенапряжения, которые могут существенно влиять на возможность достижения человеком своих фитнес-целей.
Тренировка для набора мышечной массы
Количество повторений
Наука предлагает для максимального роста мышц подбирать вес так, чтобы делать 8–12 повторений до мышечного отказа – хорошо, что этот простой факт, кажется, знает почти каждый тренер в спортзале. Правда, теперь в отличие от вас, далеко не все знают, почему именно.
Величина отдыха между подходами
Короткий или средний по продолжительности отдых между подходами (от 30 секунд до 2 минут) позволяет вызвать значительный метаболический стресс.
Количество подходов в каждом упражнении
По мнению ученых выполнение 3–4 подходов дает максимально эффективное механическое напряжение для всех вовлеченных мышц.
Скорость движения
Ученые рекомендуют совершать движение с максимальным усилием быстрее – 1–2 секунды (например, подъем штанги), а эксцентрическую фазу упражнения (например, опускание штанги) более продолжительной (2–6 секунд). Более медленное выполнение эксцентрической фазы необходимо для обеспечения достаточного механического напряжения – именно эта, более «легкая» фаза движения наиболее важна для роста мышц. С точки зрения гипертрофии, эксцентрическое сокращение оказывает большее влияние на развитие мышц. В частности, эксцентрические упражнения связывают с более значительным увеличением синтеза белка
Свободные веса или тренажеры
Каждый вид отягощения играет свою роль в оптимальном росте мышц: Свободные веса, вовлекающие большое количество мышц, помогают увеличить плотность мышц, тогда как стабилизация, предоставляемая тренажёрами, позволяет больше нагрузить отдельные мышцы.
Подготовка до серьезных тренировок
При тренировке на рост мышц с большим метаболическим и механическим эффектом могут вызывать серьёзные повреждения мышц и рекомендуются для людей с опытом занятий, по крайней мере, один год.
Необходимо начинать с динамической разминки, нагружать мышцы кора (пресс, мышцы-стабилизаторы и другие), чтобы подготовить мышечную ткань к стрессу тренировки высокого объёма.
Порядок упражнений
Начинать тренировку предпочтительно с комплексных движений со свободными весами для включения максимального количества мышц (например, приседания со штангой, становую тягу лучше делать в начале тренировки), и в ходе занятия постепенно переходить к тренажёрам, оказывающим воздействие на отдельные мышцы.
Крайнее упражнение
Последнее упражнение в каждой тренировке необходимо выполнять в тренажёре со снижением веса: после всех повторений подхода до отказа, вес снижается и с ним также надо делать максимально возможное количество повторений до отказа.
Подходы со снижением веса способны оказывать существенный механический и метаболический стресс, а также вызывают значительный дискомфорт, поэтому их следует выполнять в конце занятия.
Чрезмерная нагрузка
Важно дозировать необходимую именно для вас нагрузку, потому как «перенагрузка» может быть не менее вредна для роста мышц, чем «недонагрузка». Слишком большой расход энергии может уменьшить рост мышц.
Источник